■李蕾 周海濤 孫繼方
(遼寧省基礎(chǔ)地理信息中心 遼寧 沈陽(yáng)110000)
遙感影像技術(shù)在地理國(guó)情普查及監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
■李蕾 周海濤 孫繼方
(遼寧省基礎(chǔ)地理信息中心 遼寧 沈陽(yáng)110000)
地理國(guó)情普查是一項(xiàng)重大的國(guó)情國(guó)力調(diào)查,是一項(xiàng)利國(guó)利民的大工程,遙感影像技術(shù)目前已成為地理國(guó)情普查的重要手段。本文介紹并分析了遙感影像技術(shù)在國(guó)情地理普查及監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),并探討了遙感影像技術(shù)在地理國(guó)情普查中的技術(shù)方法。
遙感影像地理國(guó)情普查監(jiān)測(cè)應(yīng)用
地理國(guó)情主要是指地表自然和人文地理要素的空間分布、特征及其相互關(guān)系,是基本國(guó)情的重要組成部分。地理國(guó)情普查是一項(xiàng)重大的國(guó)情國(guó)力調(diào)查,是開(kāi)展地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的前提和基礎(chǔ),是全面獲取地理國(guó)情信息的重要手段,是掌握地表自然、生態(tài)以及人類活動(dòng)基本情況的基礎(chǔ)性工作。地理國(guó)情普查信息通過(guò)自然和人文要素地表覆蓋現(xiàn)狀,既反映“家底”也反映“效果”??傮w目標(biāo)為是查清遼寧省域范圍內(nèi)自然地理要素與人文地理要素的基本情況,包括與自然資源環(huán)境相關(guān)的地形地貌、植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地等地理要素的類別、位置、范圍、面積等,掌握其空間分布狀況;與人類活動(dòng)相關(guān)的交通網(wǎng)絡(luò)、居民地與設(shè)施、地理單元等地理要素的類別、位置、范圍、面積等,掌握其空間分布現(xiàn)狀。
地理國(guó)情監(jiān)測(cè)是綜合利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)、航空航天遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)等現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù),綜合各時(shí)期測(cè)繪成果檔案,對(duì)地形、水系、濕地、冰川、沙漠、地表形態(tài)、地表覆蓋、道路、城鎮(zhèn)等要素進(jìn)行動(dòng)態(tài)和定量化、空間化的監(jiān)測(cè),并統(tǒng)計(jì)分析其變化量、變化頻率、分布特征、地域差異、變化趨勢(shì)等,形成反映各類資源、環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)要素的空間分布及其發(fā)展變化規(guī)律的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、地圖圖形和研究報(bào)告等,從地理空間的角度客觀、綜合展示國(guó)情國(guó)力。
地理國(guó)情普查目的是查清我國(guó)自然和人文地理要素的現(xiàn)狀和空間分布情況,為開(kāi)展常態(tài)化地理國(guó)情監(jiān)測(cè)奠定基礎(chǔ),滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的需要,提高地理信息和政府、企業(yè)和公眾的服務(wù)能力。遙感技術(shù)之所以能夠在地理國(guó)情普查中應(yīng)用,是由于它具備了四個(gè)特點(diǎn):
首先,遙感技術(shù)具有宏觀性以及區(qū)域性的特點(diǎn),宏觀性的特點(diǎn)使遙感技術(shù)在我國(guó)土地資源調(diào)查中應(yīng)用成為了可能,而遙感技術(shù)的應(yīng)用也改變了傳統(tǒng)的地理國(guó)情普查方法。同時(shí),遙感技術(shù)又能夠?qū)^(qū)域內(nèi)的空間以及地理信息真實(shí)、清楚地觀察到,并且反映出區(qū)域地理分布特征以及相互之間的關(guān)系。
其次,遙感技術(shù)具有綜合性的特點(diǎn)。遙感技術(shù)在對(duì)地理信息進(jìn)行觀察時(shí),能夠從空間、時(shí)相以及破斷三方面形成探測(cè)網(wǎng),形成的地球表面信息包括了光譜空間、地理空間以及時(shí)間空間等五維信息,人們觀察以及分析問(wèn)題能夠更加全面。
再者,遙感技術(shù)具有多波段性的特點(diǎn)。在對(duì)地理進(jìn)行研究時(shí),遙感器能夠發(fā)出不同波段的波對(duì)地物信息進(jìn)行探測(cè),也使得探測(cè)的信息更加全面和準(zhǔn)確。比如在使用可見(jiàn)光波段的波雖然能夠較好的探測(cè)整個(gè)城市概況,但是卻不能探測(cè)城市的熱污染,必須使用紅外遙感數(shù)據(jù)。
最后,遙感技術(shù)還具有多時(shí)相性特點(diǎn)。在對(duì)地理信息進(jìn)行普查時(shí),使用遙感技術(shù)能夠?qū)ν坏乩硇畔⑦M(jìn)行多時(shí)段的重復(fù)探測(cè),獲得同一地理位置的多時(shí)相信息,進(jìn)而能夠發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的地理變化。
遙感影像可以綜合分析多時(shí)相的地理圖像信息,然后提取出動(dòng)態(tài)的地理信息,實(shí)現(xiàn)地理遙感的變化監(jiān)測(cè)。目前主要的地理信息變化監(jiān)測(cè)方法主要有比較分類結(jié)果法、光譜變異法、分析主成分法、提取動(dòng)態(tài)信息法、分析矢量變化法、植被指數(shù)互減法、圖像數(shù)據(jù)運(yùn)算法等,可以將這些遙感地理信息變化監(jiān)測(cè)方法總結(jié)成基于分析空間模型方法、基于結(jié)果比較的分類方法、基于變換空間信息方法、和基于運(yùn)算圖像信息數(shù)據(jù)方法。
4.1 遙感影像技術(shù)在地理國(guó)情普查中的應(yīng)用
地表類型劃分范圍廣闊,地貌形態(tài)復(fù)雜多樣,為簡(jiǎn)化地貌類型,同時(shí)兼顧地貌對(duì)地表產(chǎn)流量影響的差異,以衛(wèi)星影像為基礎(chǔ),調(diào)查自然地理要素的基本情況,包括與自然資源環(huán)境相關(guān)的地形地貌、植被覆蓋、水域、荒漠與裸露地等地理要素的類別、位置、范圍、面積等,掌握其空間分布狀況;調(diào)查人文地理要素的基本情況,包括與人類活動(dòng)相關(guān)的交通網(wǎng)絡(luò)、居民地與設(shè)施、地理單元等地理要素的類別、位置、范圍、面積等,掌握其空間分布現(xiàn)狀;采用航空航天遙感、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等測(cè)繪地理信息先進(jìn)技術(shù),以優(yōu)于1米的高分辨率航空航天遙感影像數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源,充分利用測(cè)繪地理信息部門(mén)的基礎(chǔ)地理信息及其他重大工程獲取的測(cè)繪成果等資源,整合利用其他部門(mén)已有的普查成果或與地理國(guó)情相關(guān)專題信息,通過(guò)多源遙感影像快速處理、信息提取、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、地理統(tǒng)計(jì)分析等技術(shù)手段,查清反映地表特征、地理現(xiàn)象和人類活動(dòng)的基本地理環(huán)境要素的范圍、位置、基本屬性和數(shù)量特征,通過(guò)深入的統(tǒng)計(jì)和綜合分析,形成這些基本地理環(huán)境要素的空間分布及其相互關(guān)系的普查結(jié)果。
4.2 遙感影像技術(shù)在盤(pán)錦濕地監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用
盤(pán)錦濕地監(jiān)測(cè)項(xiàng)目是結(jié)合全國(guó)地理國(guó)情普查內(nèi)容與指標(biāo),對(duì)盤(pán)錦濕地監(jiān)測(cè)的內(nèi)容與具體技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行細(xì)化與規(guī)定,形成盤(pán)錦濕地監(jiān)測(cè)的內(nèi)容與技術(shù)指標(biāo),利用2013年0.5米分辨率航空遙感影像,在已形成的濕地監(jiān)測(cè)技術(shù)指標(biāo)的指導(dǎo)下,制作盤(pán)錦市濕地監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀數(shù)據(jù),為盤(pán)錦濕地的長(zhǎng)效監(jiān)測(cè)建立數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時(shí)利用2003年至2013航空遙感影像數(shù)據(jù)源,衛(wèi)星遙感影像做為必要的補(bǔ)充數(shù)據(jù)源,對(duì)濕地保護(hù)區(qū)內(nèi)的地表覆蓋,包括人文要素與自然要素,按照已制訂的濕地監(jiān)測(cè)技術(shù)指標(biāo),制作不同時(shí)期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。利用已制作的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)盤(pán)錦濕地各個(gè)不同時(shí)期的濕地地表覆蓋狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,借助氣象、水文數(shù)據(jù),形成盤(pán)錦濕地監(jiān)測(cè)分析報(bào)告,為濕地保護(hù)提供決策依據(jù)。在不具有波譜特性優(yōu)勢(shì)的情況下,為發(fā)揮航空遙感數(shù)據(jù)的高分辨率優(yōu)勢(shì),采用人工方法,制訂了符合人工采集的技術(shù)指標(biāo),對(duì)盤(pán)錦市濕地進(jìn)行分類與解譯,對(duì)后續(xù)監(jiān)測(cè)打下數(shù)據(jù)與技術(shù)基礎(chǔ)。
國(guó)家在對(duì)測(cè)繪地理信息工作的重要批示中,要求加強(qiáng)地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作,體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)地理國(guó)情普查及監(jiān)測(cè)工作的重視程度越來(lái)越高。遙感影像技術(shù)目前已成為地理國(guó)情普查的重要手段,正應(yīng)用于地理國(guó)情普查及監(jiān)測(cè)大大提高地理國(guó)情普查的速度,提高了普查及監(jiān)測(cè)的效率。
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F407.1[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2016)-12-205-1